ASME MFC 표준 개요

ASME MFC (Measurement of Fluid Flow in Closed Conduits)는 미국 기계학회(American Society of Mechanical Engineers)에서 제정한 폐관로 내 유체 유량 측정을 위한 국제적으로 인정받는 산업 표준입니다. 전 세계 석유화학, 발전, 제조업 등 다양한 산업 분야에서 유량계의 설계, 제작, 설치 및 운영의 기준으로 활용되고 있습니다.

ASME MFC-3M

오리피스 플레이트를 이용한 유량측정

폐관로에서 오리피스 플레이트를 사용한 유량 측정의 표준 규격

  • 동심원 오리피스 설계 기준
  • 플랜지 탭, 코너 탭, D-D/2 탭 규정
  • 베타 비율 0.10 ~ 0.75
  • 파이프 직경 50mm ~ 1000mm
  • 레이놀즈 수 > 5000

ASME MFC-7

벤츄리 튜브 및 벤츄리 노즐

고정밀 벤츄리 튜브와 노즐의 설계 및 설치 표준

  • 클래식 벤츄리 튜브 규격
  • 입구 원추각 21° ± 1°
  • 출구 원추각 7° ~ 15°
  • 압력 손실 최소화 설계
  • 정확도 ±0.5% ~ ±1.0%

ASME MFC-14M

플로우 노즐 측정 표준

ISA 1932 노즐 및 장반경 노즐의 표준 규격

  • ISA 1932 표준 노즐
  • 장반경(Long Radius) 노즐
  • 고속 유체 측정 최적화
  • 낮은 영구 압력 손실
  • 증기 및 가스 측정 적합

ASME MFC-16

가스 유량 측정

기체 상태 유체의 정밀 유량 측정 표준

  • 압축성 유체 보정 계수
  • 온도/압력 보상 방법
  • 팽창 계수 계산
  • 실제 가스 특성 반영
  • 표준 상태 환산

ASME MFC-21.1

V-콘 유량계

V-콘 타입 차압 유량계의 설계 및 운영 표준

  • 짧은 직관부 요구사항
  • 높은 턴다운 비율 (10:1)
  • 자체 정류 효과
  • 낮은 영구 압력 손실
  • 양방향 측정 가능

ASME MFC-22

웨지 미터

웨지형 차압 유량계의 표준 규격

  • 슬러리 및 고점도 유체
  • 낮은 레이놀즈 수 측정
  • 자체 세정 효과
  • 양방향 유량 측정
  • 파울링 방지 설계

📊 ASME MFC 표준 적용 시 주요 고려사항

항목 요구사항 비고
직관부 요구사항 상류 10D ~ 44D, 하류 4D ~ 7D 배관 구성에 따라 변동
레이놀즈 수 범위 Re > 5,000 (오리피스)
Re > 2×10⁴ (벤츄리)
유체 특성별 확인 필요
베타 비율 (β) 0.10 ≤ β ≤ 0.75 d/D 비율
측정 불확도 ±0.5% ~ ±2.0% 설치 조건 준수 시
압력 탭 위치 플랜지 탭: 1"(25.4mm)
코너 탭: 플랜지 면
ASME 표준 위치
표면 조도 Ra ≤ 10⁻⁴ × D 파이프 내면 기준
온도 범위 -40°C ~ +650°C 재질별 제한 확인
압력 등급 Class 150 ~ Class 2500 ASME B16.5 기준

유량 계산 공식

ASME MFC 표준에 따른 차압식 유량계의 기본 유량 계산 공식

📐 질량 유량 계산식

Qm = C × E × (π/4) × d² × √(2 × Δp × ρ)

여기서:

  • Qm = 질량 유량 (kg/s)
  • C = 유출 계수 (Discharge Coefficient)
  • E = 속도 접근 계수 (Velocity of Approach Factor) = 1/√(1-β⁴)
  • d = 오리피스 구경 (m)
  • Δp = 차압 (Pa)
  • ρ = 유체 밀도 (kg/m³)
  • β = 베타 비율 (d/D)

산업별 적용 가이드

🛢️ 석유/가스 산업

  • ASME MFC-3M: 원유 및 정제품 측정
  • ASME MFC-16: 천연가스 측정
  • Custody Transfer 계량 적용
  • API MPMS와 연계 사용

⚡ 발전 산업

  • ASME MFC-7: 급수/증기 측정
  • ASME MFC-14M: 고온 증기 노즐
  • 보일러 효율 모니터링
  • 터빈 성능 평가

🏭 화학/제약 산업

  • ASME MFC-21.1: 부식성 유체
  • ASME MFC-22: 슬러리 측정
  • GMP 준수 설계
  • 위생 등급 재질 적용

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